Technologie IP multicast

Transcription

1 Technologie IP multicast 1) Pourquoi le Multicast? 2) Multicast sur un réseau local 3) Adressage multicast 4) IGMP : Protocole de gestion de groupe multicast 5) PIM : Protocol Independant Multicast 6) Tunnel 7) mbgp 8) Exemple configuration Cisco

2 1) Pourquoi le multicast? Transmission unicast : Liaison non optimisée!! récepteur récepteur Emetteur Routeur Lan récepteur récepteur

3 1) Pourquoi le multicast? Transmission multicast : liaison optimisée, Groupe récepteur récepteur émetteur Routeur récepteur

4 2) Multicast sur un Lan Broadcast, Unicast, multicast unicast Broadcast ( ) multicast Groupe

5 2) Multicast sur un Lan Adresse logique IP: Adresse physique : A0-F2-EC VideoLan datagramme entête données UDP Port 5634 Adresse Adresse Adresse A0-F2-EC Adresse Destination? Pas de ARP E Données paquet IP Données trame Ethernet Entête IP Entête Groupe

6 3) Adressage multicast : Adresse de groupe IP Adressage IP V4 multicast Classe A (1-126) 126) ex : /8 Classe B ( ) ) ex : /16 Classe C ( ) 223) ex: /24 Classe D ( ) Classe E [ ]] adresse de diffusion de groupe bits d adresse de groupe expérimentation Adresses multicast réservées par l IANA (Internet Assigned Numbers Authority) : toutes les machines multicast du LAN : tous les routeurs Xcasts du LAN

7 3) Adresse multicast : adresse physique MAC Mapping Adresse physique Ethernet avec Adresse IP multicast 28 bits de poids faibles de l adresses IP multicast s insèrent dans les 23 bits de poids faibles de l adresse physique multicast Ethernet réservée par l IANA (de e jusque e-FF-FF-FF) Le 25ième bits de poids fort est mis à 0 Attention!! Pas d unicité Exemple pour et mapping e Bits Lost Bits (IP) 28 Bits e-7f Bits 23 Bits 48 Bits (Ethernet)

8 4) IGMP : Internet Group Management Protocol Protocole de Gestion de Groupe : IGMP (RFC 1112, RFC 2236) Protocole de routage multicast : PIM (PIM-SM RFC 2362) Paquet IP Paquet IP Groupe Trame Ethernet Groupe IGMP PIM Trame Ethernet

9 4) IGMP: abonnement à un groupe Report émis sur (tous les routeurs Xcast) Query émis sur (tous les hosts Xcast) H H H3 X X Suppressed Report Suppressed G : /E2 E2 Query vers E1

10 4) IGMP: quitter un groupe Report et Leave émis sur (tous les routeurs Xcast) H H2 H3 Report Leave G : /E2 E2 Specific Query E1

11 5) Protocole de routage multicast Un arbre de diffusion créé des receveurs vers la Tous les routeurs reçoivent initialement le flux TTL du paquet limite la portée Paquet IP receveur Paquet IP Paquet IP IGMP PIM Paquet IP Trame Ethernet Paquet IP, Groupe receveur

12 5) Techniques de routage multicast Acheminer le flux multicast à travers des routeurs Techniques -Based Tree : - RPB: Reverse Path Broadcasting - TRPB: Truncated Reverse Path Broadcasting - RPM: Reverse Path Multicasting Techniques Shared-Tree : protocole PIM Protocol Independant Multicast Sparse Mode

13 5) RPB: Reverse Path Broadcasting Arbre basé sur la un arbre par paquets issus du plus court chemin vers la source sont diffusés sur toutes les interfaces et vers les routeurs en aval pas de diffusion sur l interface d entrée maintient de la topologie générale sur chaque routeur interface parent vers la source (en amont) interface fils vers les routeurs en aval parent child child

14 5) TRPB: Truncated Reverse Path Broadcasting Arbre basé sur la Truncated RPB = RPB amélioré Si IGMP ne fournit pas de membre pour un groupe: pas de diffusion sur le subnet local la branche est tronquée (S, G) parent child Truncated G

15 5) RPM: Reverse Path Multicasting Arbre basé sur la Reverse Path Multicasting : amélioration du TRPB arbre créé périodiquement de la jusqu aux membres actifs messages prune émis périodiquement vers les routeurs amonts toutefois pas bien adapté aux réseaux étendus les routeurs doivent maintenir tous les états (, Group) G prune (, G) child G parent G child prune G

16 5) Protocole de routage multicast Arbres partagés - PIM Sparse Mode (1) Technique de l arbre partagé centré sur un RP Les routeurs ne reçoivent le trafic d un groupe sans le demander Enregistrement auprès d un point de rendez-vous (RP) A B RP D C E Destinataire 1 Destinataire 2

17 5) Protocole de routage multicast PIM Sparse Mode (2) Destinataire 1 se joint au groupe, C crée l état (*, G) et envoie un join à RP A B Join RP D (*, G) C Incoming interface Outgoing interface E Destinataire 1 Destinataire 2

18 5) Protocole de routage multicast PIM Sparse Mode (3) RP crée l état (*, G), met un lien vers C sur l interface de sortie RP A B (*, G) D (*, G) C E Destinataire 1 Destinataire 2

19 5) Protocole de routage multicast PIM Sparse Mode (4) Register RP La émet, A encapsule les paquets IP multicast dans des paquet IP unicast et envoie des registers vers RP A B (*, G) D (*, G) C E Destinataire 1 Destinataire 2

20 5) Protocole de routage multicast PIM Sparse Mode (4 bis) Adresse source S Adresse destination G Register RP Adresse source A Adresse destination RP A B (*, G) D (*, G) C E Destinataire 1 Destinataire 2

21 5) Protocole de routage multicast PIM Sparse Mode (5) Le RP décapsule les registers RP crée l état (S, G), envoie les données sur l arbre partagé, envoie join vers la source (interface RPF: Reverse Path Forwarding) A et B créent l état (S,G) (S, G) Join Register Join RP (S, G) A (S, G) B D (*, G) C E Destinataire 1 Destinataire 2

22 5) Protocole de routage multicast PIM Sparse Mode (6) Quand les données arrivent nativement à RP, il envoie register-stop à A Register RP (S, G) A B Register-Stop D (S, G) C E Destinataire 1 Destinataire 2

23 5) Protocole de routage multicast PIM Sparse Mode (7) Détermination du chemin le plus court SPT (short Path Tree) C envoie join vers (calcul du RPF) RP (S, G) A Join (S,G) (S, G) B D C E Destinataire 1 Destinataire 2

24 5) Protocole de routage multicast PIM Sparse Mode (8) (S,G) de A envoie le flux multicast vers C (interface de sortie modifiée) C reçoit (S, G), il envoie un message prune vers le RP RP (S, G) A B D (S, G) (S,G) RP Bit Prune C E Destinataire 1 Destinataire 2

25 5) Protocole de routage multicast PIM Sparse Mode (9) Le RP efface l interface de la liste de sortie de (S,G) RP envoit un message prune vers la Prune RP A B D (S, G) C E Destinataire 1 Destinataire 2

26 5) Protocole de routage multicast PIM Sparse Mode (10) Destinataire 2 rejoint le groupe, E crée l état et envoie un join pour (*,G) vers le RP (calcul du RPF) RP A B D (S, G) Join (*,G) C E Destinataire 1 Destinataire 2

27 5) Protocole de routage multicast PIM Sparse Mode (11) C ajoute un lien sur l interface de sortie pour (*, G) et (S, G) C diffuse vers E RP A B D (S, G) C E Destinataire 1 Destinataire 2

28 5) Protocole de routage multicast PIM Sparse Mode (12) RP 2 émet D envoie les Registers au RP Le RP envoie vers les récepteurs en aval de l arbre partagé RP envoi un join vers D register A B Join D 2 (S, G) C E Destinataire 1 Destinataire 2

29 5) Protocole de routage multicast PIM Sparse Mode (13) Le flux se diffuse vers le RP nativement en aval de l arbre partagé SPT Le RP envoit un register stop RP register A B Register stop D 2 (S,S2,G) C E (S,S2,G) Destinataire 1 Destinataire 2

30 5) Protocole de routage multicast PIM Sparse Mode (14) E et C détermine le RPF pour (S,S2,G) : même interface, pas de chemin plus court (SPT). L arbre partagé et le plus court chemin sont utilisés RP A B D 2 (S,S2,G) C E (S,S2,G) Destinataire 1 Destinataire 2

31 6) Tunnel interface Tunnel2 description tunnel multicast ip unnumbered FastEthernet0 ip pim sparse-mode tunnel source tunnel destination Mrouted sur Unix Ip mroute tunnel2 INTERNET Tunnel destination PIM Adresse de destination multicast 224.x.x.x

32 7) mbgp : multiprotocol Border Gateway Protocol AS 123 BGP Unicast & Multicast /24.2 AS /24 Receiver router bgp 321 neighbor remote-as 123 network Address-family ipv4 multicast neighbor activate network Sender /24

33 7) mbgp : Topologie congruente AS 123 BGP Unicast & Multicast /24.2 AS /24 Unicast Information NLRI: /24 AS_PATH: 321 MED: Next-Hop: Multicast Information /24 Receiver Address Family Information =1 IPV4 Sub AFI = 1 (unicast), 2(multicast), 3 (unicast + multicast) MP_REACH_NLRI: /24 AFI: 1, Sub-AFI: 2 (multicast) AS_PATH: 321 MED: Next-Hop: Routing Update Sender

34 7) mbgp : topologie non congruente AS Unicast Traffic /24.2 AS Multicast Traffic / /24 router bgp network nlri unicast multicast neighbor remote-as 123 nlri unicast neighbor remote-as 123 nlri multicast Sender

35 7) mbgp : topologie non congruente AS Unicast Traffic /24.2 AS Multicast Traffic / /24 Unicast Information NLRI: /24 AS_PATH: 321 MED: Next-Hop: Sender Routing Update

36 7) mbgp : topologie non congruente AS Unicast Traffic /24.2 AS Multicast Traffic / /24 Multicast Information Sender MP_REACH_NLRI: /24 AFI: 1, Sub-AFI: 2 AS_PATH: 321 MED: Next-Hop: Routing Update

37 7) mbgp : topologie non congruente AS Unicast Traffic /24.2 AS Multicast Traffic / /24 Unicast RIB Network Next-Hop Path / Sender Multicast RIB Network Next-Hop Path /

38 Exemple de configuration Cisco INTERNET ip multicast-routing interface FastEthernet0/0 description vers INTERNET! interface FastEthernet0/0.123 description vlan INTERNET encapsulation dot1q 123 ip address ip pim sparse-mode ip sap listen router bgp neighbor remote-as 1234 neighbor description interconnexion INTERNET address-family ipv4 redistribute static neighbor activate neighbor soft-reconfiguration inbound neighbor distribute-list 1300 out exit-address-family! address-family ipv4 multicast neighbor activate neighbor soft-reconfiguration inbound network ip pim rp-address ip msdp peer ip msdp description peering INTERNET